Abstract
The study of electric dipole strength in atomic nuclei in the region of the neutron separation energy – commonly denoted as “pygmy dipole resonance (PDR)” – has attracted a lot of interest in the last decades. This is partly due to its relevance for neighboring research fields like nuclear astrophysics and its predicted enhancement in exotic, neutron-rich systems. It has been shown that only a combination of complementary experimental tools yielding different observables enables a deeper understanding of this excitation mode and a robust comparison with theory. This chapter presents basic properties of some of the experimental methods, discusses their assets and drawbacks, and gives a summary of the present status.
References
P. Adrich, A. Klimkiewicz, M. Fallot, K. Boretzky, T. Aumann, D. Cortina-Gil, U. Datta Pramanik, T.W. Elze, H. Emling, H. Geissel, M. Hellström, K.L. Jones, J.V. Kratz, R. Kulessa, Y. Leifels, C. Nociforo, R. Palit, H. Simon, G. Surowka, K. Sümmerer, W. Walus, Phys. Rev. Lett. 95, 132501 (2005)
G.A. Bartholomew, Annu. Rev. Nucl. Sci. 11, 259 (1961)
S. Bassauer, P. von Neumann-Cosel, P.-G. Reinhard, A. Tamii, S. Adachi, C.A. Bertulani, P.Y. Chan, A. D’Alessio, H. Fujioka, H. Fujita, Y. Fujita, G. Gey, M. Hilcker, T.H. Hoang, A. Inoue, J. Isaak, C. Iwamoto, T. Klaus, N. Kobayashi, Y. Maeda, M. Matsuda, N. Nakatsuka, S. Noji, H.J. Ong, I. Ou, N. Pietralla, V.Y. Ponomarev, M.S. Reen, A. Richter, M. Singer, G. Steinhilber, T. Sudo, Y. Togano, M. Tsumura, Y. Watanabe, V. Werner, Phys. Rev. C 102, 034327 (2020)
A. Bracco, E. G. Lanza, A. Tamii, Prog. Part. Nucl. Phys. 106, 360 (2019)
V. Derya, D. Savran, J. Endres, M.N. Harakeh, H. Hergert, J.H. Kelley, P. Papakonstantinou, N. Pietralla, V.Y. Ponomarev, R. Roth, G. Rusev, A.P. Tonchev, W. Tornow, H.J. Wortche, A. Zilges, Phys. Lett. B 730, 288 (2014)
T.K. Eriksen, H.T. Nyhus, M. Guttormsen, A. Görgen, A.C. Larsen, T. Renstrøm, I.E. Ruud, S. Siem, H.K. Toft, G.M. Tveten, J.N. Wilson, Phys. Rev. C 90, 044311 (2014)
M. Guttormsen, A. Atac, G. Lovhoiden, S. Messelt, T. Ramsoy, J. Rekstad, T.F. Thorsteinsen, T.S. Tveter, Z. Zelazny, Phys. Scr. T 32, 54 (1990)
M. Guttormsen, A. Bürger, T. Hansen, N. Lietaer, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 648, 168 (2011)
Z. Hao, G. Fan, H. Wang, L. Liu, H. Xu, H. Utsunomiya, X. Cao, B. Xu, L. Song, X. Hu, X. Li, Y. Yang, P. Kuang, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 1013, 165638 (2021)
M. N. Harakeh, A. van der Woude, Giant Resonances: Fundamental High-Frequency Modes of Nuclear Excitation (Oxford University Press, Oxford, 2001)
J. Isaak, D. Savran, B. Löher, T. Beck, M. Bhike, U. Gayer, Krishichayan, N. Pietralla, M. Scheck, W. Tornow, V. Werner, A. Zilges, M. Zweidinger, Phys. Lett. B 788, 225 (2019)
J. Isaak, D. Savran, B. Löher, T. Beck, U. Friman-Gayer, Krishichayan, N. Pietralla, V.Y. Ponomarev, M. Scheck, W. Tornow, V. Werner, A. Zilges, M. Zweidinger, Phys. Rev. C 103, 044317 (2021)
A. Klimkiewicz, N. Paar, P. Adrich, M. Fallot, K. Boretzky, T. Aumann, D. Cortina-Gil, U.D. Pramanik, T.W. Elze, H. Emling, H. Geissel, M. Hellström, K.L. Jones, J.V. Kratz, R. Kulessa, C. Nociforo, R. Palit, H. Simon, G. Surówka, K. Sümmerer, D. Vretenar, W. Waluś, Phys. Rev. C 76, 051603 (2007)
A. Krumbholz, P. von Neumann-Cosel, T. Hashimoto, A. Tamii, T. Adachi, C. Bertulani, H. Fujita, Y. Fujita, E. Ganioglu, K. Hatanaka, C. Iwamoto, T. Kawabata, N. Khai, A. Krugmann, D. Martin, H. Matsubara, R. Neveling, H. Okamura, H. Ong, I. Poltoratska, V. Ponomarev, A. Richter, H. Sakaguchi, Y. Shimbara, Y. Shimizu, J. Simonis, F. Smit, G. Susoy, J. Thies, T. Suzuki, M. Yosoi, J. Zenihiro, Phys. Lett. B 744, 7 (2015)
M. Krzysiek, M. Kmiecik, A. Maj, P. Bednarczyk, A. Bracco, F.C.L. Crespi, E.G. Lanza, E. Litvinova, N. Paar, R. Avigo, D. Bazzacco, G. Benzoni, B. Birkenbach, N. Blasi, S. Bottoni, S. Brambilla, F. Camera, S. Ceruti, M. Ciemała, G. de Angelis, P. Désesquelles, J. Eberth, E. Farnea, A. Gadea, A. Giaz, A. Görgen, A. Gottardo, J. Grebosz, H. Hess, R. Isocarte, A. Jungclaus, S. Leoni, J. Ljungvall, S. Lunardi, K. Mazurek, R. Menegazzo, D. Mengoni, C. Michelagnoli, B. Milion, A.I. Morales, D.R. Napoli, R. Nicolini, L. Pellegri, A. Pullia, B. Quintana, F. Recchia, P. Reiter, D. Rosso, M.D. Salsac, B. Siebeck, S. Siem, P.-A. Söderström, C. Ur, J.J. Valiente-Dobon, O. Wieland, M. Ziebliński, Phys. Rev. C 93, 044330 (2016)
A.C. Larsen, M. Guttormsen, M. Krtička, E. Běták, A. Bürger, A. Görgen, H.T. Nyhus, J. Rekstad, A. Schiller, S. Siem, H.K. Toft, G.M. Tveten, A.V. Voinov, K. Wikan, Phys. Rev. C 83, 034315 (2011)
B. Löher, D. Savran, E. Fiori, M. Miklavec, N. Pietralla, M. Vencelj, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 686, 1 (2012)
B. Löher, D. Savran, T. Aumann, J. Beller, M. Bhike, N. Cooper, V. Derya, M. Duchene, J. Endres, A. Hennig, P. Humby, J. Isaak, J. Kelley, M. Knörzer, N. Pietralla, V. Ponomarev, C. Romig, M. Scheck, H. Scheit, J. Silva, A. Tonchev, W. Tornow, F. Wamers, H. Weller, V. Werner, A. Zilges, Phys. Lett. B 756, 72 (2016)
M. Markova, P. von Neumann-Cosel, A.C. Larsen, S. Bassauer, A. Görgen, M. Guttormsen, F.L. Bello Garrote, H.C. Berg, M.M. Bjørøen, T. Dahl-Jacobsen, T.K. Eriksen, D. Gjestvang, J. Isaak, M. Mbabane, W. Paulsen, L.G. Pedersen, N.I.J. Pettersen, A. Richter, E. Sahin, P. Scholz, S. Siem, G.M. Tveten, V.M. Valsdottir, M. Wiedeking, F. Zeiser, Phys. Rev. Lett. 127, 182501 (2021)
K. Mashtakov, V. Ponomarev, M. Scheck, S. Finch, J. Isaak, M. Zweidinger, O. Agar, C. Bathia, T. Beck, J. Beller, M. Bowry, R. Chapman, M. Chishti, U. Friman-Gayer, L. Gaffney, P. Garrett, E. Gregor, J. Keatings, U. Köster, B. Löher, A. MacLean, D. O’Donnell, H. Pai, N. Pietralla, G. Rainovski, M. Ramdhane, C. Romig, G. Rusev, D. Savran, G. Simpson, J. Sinclair, K. Sonnabend, P. Spagnoletti, A. Tonchev, W. Tornow, Phys. Lett. B 820, 136569 (2021)
R. Neveling, H. Fujita, F. Smit, T. Adachi, G. Berg, E. Buthelezi, J. Carter, J. Conradie, M. Couder, R. Fearick, S. Förtsch, D. Fourie, Y. Fujita, J. Görres, K. Hatanaka, M. Jingo, A. Krumbholz, C. Kureba, J. Mira, S. Murray, P. von Neumann-Cosel, S. O’Brien, P. Papka, I. Poltoratska, A. Richter, E. Sideras-Haddad, J. Swartz, A. Tamii, I. Usman, J. van Zyl, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 654, 29 (2011)
N. Pietralla, Z. Berant, V.N. Litvinenko, S. Hartman, F.F. Mikhailov, I.V. Pinayev, G. Swift, M.W. Ahmed, J.H. Kelley, S.O. Nelson, R. Prior, K. Sabourov, A.P. Tonchev, H.R. Weller, Phys. Rev. Lett. 88, 012502 (2002)
T.D. Poelhekken, S.K.B. Hesmondhalgh, H.J. Hofmann, H.W. Wilschut, A. van der Woude, M.N. Harakeh, Phys. Rev. Lett. 62, 16 (1989)
T.D. Poelhekken, S.K.B. Hesmondhalgh, H.J. Hofmann, A. van der Woude, M.N. Harakeh, Phys. Lett. B 278, 423 (1992)
I. Poltoratska, P. von Neumann-Cosel, A. Tamii, T. Adachi, C.A. Bertulani, J. Carter, M. Dozono, H. Fujita, K. Fujita, Y. Fujita, K. Hatanaka, M. Itoh, T. Kawabata, Y. Kalmykov, A.M. Krumbholz, E. Litvinova, H. Matsubara, K. Nakanishi, R. Neveling, H. Okamura, H.J. Ong, B. Özel-Tashenov, V.Y. Ponomarev, A. Richter, B. Rubio, H. Sakaguchi, Y. Sakemi, Y. Sasamoto, Y. Shimbara, Y. Shimizu, F.D. Smit, T. Suzuki, Y. Tameshige, J. Wambach, M. Yosoi, J. Zenihiro, Phys. Rev. C 85, 041304 (2012)
D.M. Rossi, P. Adrich, F. Aksouh, H. Alvarez-Pol, T. Aumann, J. Benlliure, M. Böhmer, K. Boretzky, E. Casarejos, M. Chartier, A. Chatillon, D. Cortina-Gil, U. Datta Pramanik, H. Emling, O. Ershova, B. Fernandez-Dominguez, H. Geissel, M. Gorska, M. Heil, H.T. Johansson, A. Junghans, A. Kelic-Heil, O. Kiselev, A. Klimkiewicz, J.V. Kratz, R. Krücken, N. Kurz, M. Labiche, T. Le Bleis, R. Lemmon, Y.A. Litvinov, K. Mahata, P. Maierbeck, A. Movsesyan, T. Nilsson, C. Nociforo, R. Palit, S. Paschalis, R. Plag, R. Reifarth, D. Savran, H. Scheit, H. Simon, K. Sümmerer, A. Wagner, W. Waluś, H. Weick, M. Winkler, Phys. Rev. Lett. 111, 242503 (2013)
A. Sauerwein, K. Sonnabend, M. Fritzsche, J. Glorius, E. Kwan, N. Pietralla, C. Romig, G. Rusev, D. Savran, L. Schnorrenberger, A.P. Tonchev, W. Tornow, H.R. Weller, Phys. Rev. C 89, 035803 (2014)
D. Savran, M. Babilon, A.M. van den Berg, M.N. Harakeh, J. Hasper, A. Matic, H.J. Wörtche, A. Zilges, Phys. Rev. Lett. 97, 172502 (2006)
D. Savran, T. Aumann, A. Zilges, Prog. Part. Nucl. Phys. 70, 210 (2013)
D. Savran, V. Derya, S. Bagchi, J. Endres, M. Harakeh, J. Isaak, N. Kalantar-Nayestanaki, E. Lanza, B. Löher, A. Najafi, S. Pascu, S. Pickstone, N. Pietralla, V. Ponomarev, C. Rigollet, C. Romig, M. Spieker, A. Vitturi, A. Zilges, Phys. Lett. B 786, 16 (2018)
R. Schwengner, R. Beyer, F. Dönau, E. Grosse, A. Hartmann, A. Junghans, S. Mallion, G. Rusev, K. Schilling, W. Schulze, A. Wagner, Nucl. Instrum. Methods. Phys. Res. A 555, 211 (2005)
M. Scheck, S. Mishev, V.Y. Ponomarev, R. Chapman, L.P. Gaffney, E.T. Gregor, N. Pietralla, P. Spagnoletti, D. Savran, G.S. Simpson, Phys. Rev. Lett. 116, 132501 (2016)
T. Shizuma, F. Minato, M. Omer, T. Hayakawa, H. Ohgaki, S. Miyamoto, Phys. Rev. C 103, 024309 (2021)
K. Sonnabend, D. Savran, J. Beller, M.A. Büssing, A. Constantinescu, M. Elvers, J. Endres, M. Fritzsche, J. Glorius, J. Hasper, J. Isaak, B. Löher, S. Müller, N. Pietralla, C. Romig, A. Sauerwein, L. Schnorrenberger, C. Wälzlein, A. Zilges, M. Zweidinger, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 640, 6 (2011)
M. Spieker, A. Heusler, B.A. Brown, T. Faestermann, R. Hertenberger, G. Potel, M. Scheck, N. Tsoneva, M. Weinert, H.-F. Wirth, A. Zilges, Phys. Rev. Lett. 125, 102503 (2020)
A. Tamii, Y. Fujita, H. Matsubara, T. Adachi, J. Carter, M. Dozono, H. Fujita, K. Fujita, H. Hashimoto, K. Hatanaka, T. Itahashi, M. Itoh, T. Kawabata, K. Nakanishi, S. Ninomiya, A. Perez-Cerdan, L. Popescu, B. Rubio, T. Saito, H. Sakaguchi, Y. Sakemi, Y. Sasamoto, Y. Shimbara, Y. Shimizu, F. Smit, Y. Tameshige, M. Yosoi, J. Zenhiro, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 605, 326 (2009)
A. Tamii, I. Poltoratska, P. von Neumann-Cosel, Y. Fujita, T. Adachi, C.A. Bertulani, J. Carter, M. Dozono, H. Fujita, K. Fujita, K. Hatanaka, D. Ishikawa, M. Itoh, T. Kawabata, Y. Kalmykov, A.M. Krumbholz, E. Litvinova, H. Matsubara, K. Nakanishi, R. Neveling, H. Okamura, H.J. Ong, B. Özel-Tashenov, V.Y. Ponomarev, A. Richter, B. Rubio, H. Sakaguchi, Y. Sakemi, Y. Sasamoto, Y. Shimbara, Y. Shimizu, F.D. Smit, T. Suzuki, Y. Tameshige, J. Wambach, R. Yamada, M. Yosoi, J. Zenihiro, Phys. Rev. Lett. 107, 062502 (2011)
K.A. Tanaka, K.M. Spohr, D.L. Balabanski, S. Balascuta, L. Capponi, M.O. Cernaianu, M. Cuciuc, A. Cucoanes, I. Dancus, A. Dhal, B. Diaconescu, D. Doria, P. Ghenuche, D.G. Ghita, S. Kisyov, V. Nastasa, J.F. Ong, F. Rotaru, D. Sangwan, P.-A. Söderström, D. Stutman, G. Suliman, O. Tesileanu, L. Tudor, N. Tsoneva, C.A. Ur, D. Ursescu, N.V. Zamfir, Matter Radiat. Extremes 5, 024402 (2020)
A.P. Tonchev, S.L. Hammond, J.H. Kelley, E. Kwan, H. Lenske, G. Rusev, W. Tornow, N. Tsoneva, Phys. Rev. Lett. 104, 072501 (2010)
P. von Neumann-Cosel, A. Tamii, Eur. Phys. J. A 55, 110 (2019)
M. Weinert, M. Spieker, G. Potel, N. Tsoneva, M. Müscher, J. Wilhelmy, A. Zilges, Phys. Rev. Lett. 127, 242501 (2021)
H. Weller, M. Ahmed, J. Mueller, L. Myers, W. Zimmerman, G. Feldman, G. Sikora, Acta Phys. Pol. Ser. B. 44, 567 (2013)
M. Wiedeking, M. Guttormsen, A.C. Larsen, F. Zeiser, A. Görgen, S.N. Liddick, D. Mücher, S. Siem, A. Spyrou, Phys. Rev. C 104, 014311 (2021)
O. Wieland, A. Bracco, F. Camera, G. Benzoni, N. Blasi, S. Brambilla, F.C.L. Crespi, S. Leoni, B. Million, R. Nicolini, A. Maj, P. Bednarczyk, J. Grebosz, M. Kmiecik, W. Meczynski, J. Styczen, T. Aumann, A. Banu, T. Beck, F. Becker, L. Caceres, P. Doornenbal, H. Emling, J. Gerl, H. Geissel, M. Gorska, O. Kavatsyuk, M. Kavatsyuk, I. Kojouharov, N. Kurz, R. Lozeva, N. Saito, T. Saito, H. Schaffner, H.J. Wollersheim, J. Jolie, P. Reiter, N. Warr, G. deAngelis, A. Gadea, D. Napoli, S. Lenzi, S. Lunardi, D. Balabanski, G. LoBianco, C. Petrache, A. Saltarelli, M. Castoldi, A. Zucchiatti, J. Walker, A. Bürger, Phys. Rev. Lett. 102, 092502 (2009)
F. Zeiser, G. Tveten, F. Bello Garrote, M. Guttormsen, A. Larsen, V. Ingeberg, A. Görgen, S. Siem, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect. A: Accel. Spectrom. Detect. Assoc. Equip. 985, 164678 (2021)
A. Zilges, D. Balabanski, J. Isaak, N. Pietralla, Progress Part. Nucl. Phys. 122, 103903 (2022)
Author information
Authors and Affiliations
Corresponding author
Editor information
Editors and Affiliations
Section Editor information
Rights and permissions
Copyright information
© 2022 Springer Nature Singapore Pte Ltd.
About this entry
Cite this entry
Zilges, A., Savran, D. (2022). Pygmy Dipole Resonance: Experimental Studies by Different Probes. In: Tanihata, I., Toki, H., Kajino, T. (eds) Handbook of Nuclear Physics . Springer, Singapore. https://doi.org/10.1007/978-981-15-8818-1_76-1
Download citation
DOI: https://doi.org/10.1007/978-981-15-8818-1_76-1
Published:
Publisher Name: Springer, Singapore
Print ISBN: 978-981-15-8818-1
Online ISBN: 978-981-15-8818-1
eBook Packages: Springer Reference Physics and AstronomyReference Module Physical and Materials ScienceReference Module Chemistry, Materials and Physics